Nitinol:.el metal inteligente
Páginas: 7 (1657 palabras)
Publicado: 14 de febrero de 2011
Objetivo
Esta investigaciónse concentra en dar a conocer la aleación de titanio y níquel llamada "NITINOL "con la importancia de que esta aleación tiene mucho valor en diferentes campos de uso de metalesdado que tiene las propiedades de regresar a su forma original debido a la transformación martensítica termoplástica entre una fase austenítica y una fase martensítica, es de gran flexibilidad,tiene biocompatibilidad con el ser humano y no es corrosivo.
También cabe destacar que esta aleación tiene algún tiempode haber sido descubierta, sin embargo en lo que se ha estudiado se han encontrado aplicaciones en las que los resultados han sido favorables y satisfactorios, como por ejemplo: En la odontología (brakets), medicina (stents, prótesis cardiovasculares), robótica.
1.1INTRODUCCIÓN
Breve historia del NITINOL
El efecto de esta aleación no es nuevo. Ya desde 1932 un investigador suizo llamado Arne Olander observó este cambio de forma en una aleación de orocon cadmio, y se dio cuenta del potencial que tenía ésta para lograr un movimiento utilizable. En 1950 L. C. Chang y T.A. Read, en la universidadde Columbia en Nueva York, utilizaron rayo X para estudiar laestructura cristalina de la aleación. Sin embargo, no se llegó a comercializar popularmente debido al elevado pecio de los elementos de la aleación.
En 1961, mientras investigaban aleaciones resistente a las corrosiónpara embarcaciones, un equipo dirigido por William Beuhler, en el U.S. Naval Ordenance Laboratory(N.O.L.) encontraron este mismo efecto en una aleación de níquel con titanio. Ellosllamaron a esta aleación "Nitinol" (combinaron las letras de Níquel, Titanio y Naval Ordenance Laboratory.)
Durante los 60s y 70s, se observó este mismo efecto en otras aleaciones más y empezó a producirse comercialmente en muchas formas distintas: laminas, alambre, cintas, discos y empezaron por fin a aparecer multitud de aplicaciones comerciales para las mismas.
Figura No. 1
.La aleación deniqueltitanio
puede volver a una forma fija
no importando que se haya
encorvado o retorcido, actualmente
su funcionalidad es utilizada para
fabricar stents, prótesis biomédicas
para evitar la obstrucción vascular.
2. Desarrollo
2.1 Características físicas del Nitinol.
•Velocidad de respuesta.
Su velocidadde respuesta es muy variable: Debido a que se contraen cuando sutemperaturallega a cierta temperatura de activación predefinida de fábrica, alambres muy delgados son capaces de contraerse en una décima o centésima parte de un segundo. Sin embargo, para relajarse de nuevo necesitan enfriarse, lo cual depende de la temperatura ambiente. Se puede llegar a tener varios ciclos por segundo con alambres delgados (50 micrómetros de diámetro) o un ciclo cada tres ocuatro segundos si el alambre es muy grueso y hace calor.
Como regla general, las aleaciones con memoriade forma se contraen MUY rápido, pero suelen tomarse el doble o triple de tiempo para relajarse de nuevo
•Posee una gran capacidad para halar un objeto es capaz de levantar miles de veces su propio peso–; se mueve suave y silenciosamente, y de manera similar a los músculos reales
•Elcalentamiento del material se obtiene mediante la circulación de una corriente eléctricaa través del mismo; de este modo el Nitinol transforma el calor inducido en movimiento mecánico, que es resultado de los cambios en su estructura cristalina interna.
•Se necesita aplicar una contra fuerzaal Nitinol, para retornarla a su estructura cristalina original. Aunque con Nitinol es de dos memorias deforma, esto sería en parte solucionado.
•El Nitinol tiene una vida útil que depende de la magnitud de la contra fuerza que se le aplica en su ciclo de operación. Si se le impone una contra fuerza muy alta, tiene una duración de algunos cientos de ciclos. Pero si es utilizado en rangos normales de operación, tiene una vida útil de cientos de miles de ciclos.
2.1.1 Otras características...
Esta investigaciónse concentra en dar a conocer la aleación de titanio y níquel llamada "NITINOL "con la importancia de que esta aleación tiene mucho valor en diferentes campos de uso de metalesdado que tiene las propiedades de regresar a su forma original debido a la transformación martensítica termoplástica entre una fase austenítica y una fase martensítica, es de gran flexibilidad,tiene biocompatibilidad con el ser humano y no es corrosivo.
También cabe destacar que esta aleación tiene algún tiempode haber sido descubierta, sin embargo en lo que se ha estudiado se han encontrado aplicaciones en las que los resultados han sido favorables y satisfactorios, como por ejemplo: En la odontología (brakets), medicina (stents, prótesis cardiovasculares), robótica.
1.1INTRODUCCIÓN
Breve historia del NITINOL
El efecto de esta aleación no es nuevo. Ya desde 1932 un investigador suizo llamado Arne Olander observó este cambio de forma en una aleación de orocon cadmio, y se dio cuenta del potencial que tenía ésta para lograr un movimiento utilizable. En 1950 L. C. Chang y T.A. Read, en la universidadde Columbia en Nueva York, utilizaron rayo X para estudiar laestructura cristalina de la aleación. Sin embargo, no se llegó a comercializar popularmente debido al elevado pecio de los elementos de la aleación.
En 1961, mientras investigaban aleaciones resistente a las corrosiónpara embarcaciones, un equipo dirigido por William Beuhler, en el U.S. Naval Ordenance Laboratory(N.O.L.) encontraron este mismo efecto en una aleación de níquel con titanio. Ellosllamaron a esta aleación "Nitinol" (combinaron las letras de Níquel, Titanio y Naval Ordenance Laboratory.)
Durante los 60s y 70s, se observó este mismo efecto en otras aleaciones más y empezó a producirse comercialmente en muchas formas distintas: laminas, alambre, cintas, discos y empezaron por fin a aparecer multitud de aplicaciones comerciales para las mismas.
Figura No. 1
.La aleación deniqueltitanio
puede volver a una forma fija
no importando que se haya
encorvado o retorcido, actualmente
su funcionalidad es utilizada para
fabricar stents, prótesis biomédicas
para evitar la obstrucción vascular.
2. Desarrollo
2.1 Características físicas del Nitinol.
•Velocidad de respuesta.
Su velocidadde respuesta es muy variable: Debido a que se contraen cuando sutemperaturallega a cierta temperatura de activación predefinida de fábrica, alambres muy delgados son capaces de contraerse en una décima o centésima parte de un segundo. Sin embargo, para relajarse de nuevo necesitan enfriarse, lo cual depende de la temperatura ambiente. Se puede llegar a tener varios ciclos por segundo con alambres delgados (50 micrómetros de diámetro) o un ciclo cada tres ocuatro segundos si el alambre es muy grueso y hace calor.
Como regla general, las aleaciones con memoriade forma se contraen MUY rápido, pero suelen tomarse el doble o triple de tiempo para relajarse de nuevo
•Posee una gran capacidad para halar un objeto es capaz de levantar miles de veces su propio peso–; se mueve suave y silenciosamente, y de manera similar a los músculos reales
•Elcalentamiento del material se obtiene mediante la circulación de una corriente eléctricaa través del mismo; de este modo el Nitinol transforma el calor inducido en movimiento mecánico, que es resultado de los cambios en su estructura cristalina interna.
•Se necesita aplicar una contra fuerzaal Nitinol, para retornarla a su estructura cristalina original. Aunque con Nitinol es de dos memorias deforma, esto sería en parte solucionado.
•El Nitinol tiene una vida útil que depende de la magnitud de la contra fuerza que se le aplica en su ciclo de operación. Si se le impone una contra fuerza muy alta, tiene una duración de algunos cientos de ciclos. Pero si es utilizado en rangos normales de operación, tiene una vida útil de cientos de miles de ciclos.
2.1.1 Otras características...
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